公开(公告)号：CN112433071B

公开(公告)日：2023-08-29

申请号：CN202011539396.9

申请日：2020-12-23

Applicant: 中北大学

Inventor： 刘俊 ,  马宗敏 ,  唐军 ,  石云波 ,  张晓明 ,  郭浩 ,  温焕飞 ,  董诚 ,  魏久焱

IPC: G01Q60/24 ,  G01N21/01 ,  G01N21/84

Abstract: 一种气室镀膜能量转移与弛豫特性的纳米尺度同时显微测量系统，由空间弛豫特性检测单元、原子力显微镜能量转移微区检测单元、屏蔽筒、镀膜碱金属原子气室、数据处理单元和磁场控制线圈组成。空间弛豫特性检测单元由激光器、光隔离器、空间光滤波器、反射镜、格兰泰勒透镜、四分之一波片、空间光调制器、聚焦透镜、四分之一波片、偏振片、PD检测单元、I/V放大单元、数据采集单元、分光镜、光学斩波器组成；能量转移微区检测单元由镀膜样品、探针、起振器、激光器、四象限光电探测单元、带通滤波器单元、自动增益控制器、加法器、压电扫描筒、样品台和PI控制器组成。本发明用于碱金属原子气室中抗弛豫镀膜碰撞能量转移与碱金属弛豫时间的关联表征。

公开(公告)号：CN106441262B

公开(公告)日：2023-04-07

申请号：CN201610541113.1

申请日：2016-07-11

Applicant: 中北大学

Inventor： 马宗敏 ,  刘俊 ,  秦丽 ,  石云波 ,  张晓明 ,  曹慧亮 ,  赵敏 ,  王芳 ,  张少文

IPC: G01C19/62

Abstract: 本发明为一种非交换量子几何相位NV色心陀螺，包括角速率敏感单元（3），所述角速率敏感单元包括屏蔽箱外壳（303），所述屏蔽箱外壳上开设激光入射口（305），所述屏蔽箱外壳内通过线圈底座（308）安装三轴亥姆霍兹线圈（307）；所述三轴亥姆霍兹线圈内通过金刚石支架（309）安装含有集群NV色心的金刚石（302），所述金刚石支架上安装微波‑射频天线（301），所述金刚石支架上位于金刚石四周安装光电二极管（311）。应用原子激发、量子调控等前沿技术，在激光、外加磁场、微波和射频的作用下对NV色心能级进行调控，利用锁频技术检测频率跃迁并用荧光数量布居变化进行收集和读取，研制高性能的非交换量子几何相位NV色心陀螺。

公开(公告)号：CN112344965B

公开(公告)日：2022-07-22

申请号：CN202011284407.3

申请日：2020-11-17

Applicant: 中北大学

Inventor： 张晓明 ,  张莺莺 ,  高丽珍 ,  李杰 ,  刘俊 ,  冯凯强 ,  薛羽阳

IPC: G01C25/00 ,  G01C21/08 ,  G01C21/20

Abstract: 本发明涉及旋转弹药的制导化改造技术，具体是一种磁测信号与弹体坐标系间姿态失准角的在线标定补偿方法。本发明解决了传统的标定补偿方法无法对磁测信号与弹体坐标系之间的姿态失准角进行标定补偿的问题。磁测信号与弹体坐标系间姿态失准角的在线标定补偿方法，该方法是采用如下步骤实现的：步骤一：在弹体外弹道飞行过程中实时采集磁测系统输出的三轴地磁场矢量信号Hm；步骤二：估计出弹体的滚转周期T内任一时刻t的滚转角度γ；步骤三：得到拟合曲线的系数ax、bx、cx、ay、by、cy、az、bz、cz；步骤四：求解出磁测系统坐标系与弹体坐标系之间的三轴安装误差角矩阵Minstall；步骤五：得到弹体坐标系下的三轴地磁场矢量信号Hb。本发明适用于旋转弹药的制导化改造。

公开(公告)号：CN112362083A

公开(公告)日：2021-02-12

申请号：CN202011284715.6

申请日：2020-11-17

Applicant: 中北大学

Inventor： 高丽珍 ,  张晓明 ,  张莺莺 ,  李杰 ,  刘俊 ,  冯凯强 ,  薛羽阳

IPC: G01C25/00 ,  G01C21/20 ,  G01C21/08

Abstract: 本发明涉及旋转弹药的制导化改造技术，具体是一种基于牛顿迭代法的姿态失准角现场快速标定补偿方法。本发明解决了传统的标定补偿方法无法对磁测信号与弹体坐标系之间的姿态失准角进行标定补偿的问题。基于牛顿迭代法的姿态失准角现场快速标定补偿方法，该方法是采用如下步骤实现的：步骤一：实时采集磁测系统输出的三轴地磁场矢量信号步骤二：计算出Z的实际值；步骤三：设定X的初值；步骤四：得出Z的估计值；步骤五：利用牛顿迭代法求解非线性约束方程组；步骤六：求解出磁测系统坐标系与弹体坐标系之间的坐标旋转矩阵 步骤七：得到弹体坐标系下的三轴地磁场矢量信号 本发明适用于旋转弹药的制导化改造。

公开(公告)号：CN108519564A

公开(公告)日：2018-09-11

申请号：CN201810226996.6

申请日：2018-03-20

Applicant: 中北大学

Inventor： 郭浩 ,  刘俊 ,  唐军 ,  张晓明 ,  赵锐 ,  刘文耀 ,  杜芳芳 ,  王磊 ,  张卫东

IPC: G01R33/032 ,  G01R33/24 ,  G01V3/40

Abstract: 本发明方法是基于金刚石NV色心的自旋三重态电子基态在不同磁场条件下，采用金刚石NV色心作为敏感元件，利用532nm的激光激发NV色心，同时外加微波让NV色心发出荧光，进而得到ODMR光谱。从谱中能够提取出三对明显的塞曼分裂峰值，测量每对峰值之间的共振频率差，这3个不同的频率差来自三个不同的NV方向，而且这3个频率差值的大小与磁场强度沿着NV色心中的3个对称轴的投影成正比，并且有这3个取向就足以提取出磁场的三个分量，这就是该状态下总场强。所测量的磁化坡莫合金的弱磁场是由总场强减去外加已知的磁场得到的。进而实现基于金刚石NV色心局部自旋三重态电子基态的弱磁场的检测。

公开(公告)号：CN107928678A

公开(公告)日：2018-04-20

申请号：CN201711272317.0

申请日：2017-12-06

Applicant: 中北大学

Inventor： 张晓明 ,  鲍爱达 ,  吕辰 ,  王晋东 ,  李杰 ,  孙海钰 ,  刘俊

IPC: A61B5/11 ,  A61B5/00 ,  G16H50/30

Abstract: 本发明公开了一种基于微惯性测量阵列的可穿戴髌骨不稳定测试装置及方法，包括微惯性测量阵列、数据存储模块、数据处理模块和信息传输模块。采用如下步骤实现：1、穿戴装置后将微惯性测量阵列固定于膝关节皮肤表面；2、建立坐标系基准并进行坐标系统一与配准；3、对微惯性测量阵列的数据进行融合和差分处理，利用统计学分析方法和多次量测数据，提取相应特征及本征模态函数进行髌骨稳定与否或髌骨不稳定严重程度的分析判断。本发明可以实时有效测量患者的髌骨不稳定状态，辅助医师进行分析和相关疾病的治疗。

公开(公告)号：CN106500694A

公开(公告)日：2017-03-15

申请号：CN201611178544.2

申请日：2016-12-19

Applicant: 中北大学

Inventor： 李杰 ,  张樨 ,  张晓明 ,  申冲 ,  马喜宏 ,  邹姗蓉 ,  车晓蕊

IPC: G01C21/18

CPC classification number: G01C21/18

Abstract: 本发明涉及旋转调制惯导系统，具体是一种小型化旋转式微惯性测量装置。本发明解决了现有旋转调制惯导系统结构复杂、可靠性低、导航精度差的问题。一种小型化旋转式微惯性测量装置，包括外筒、圆形顶盖、圆形底盖、轴向陀螺仪、轴承、内筒、圆形固定盘、光电编码器、IMU、多路数据采集板、联轴器、直流无刷伺服电机、电机控制板；其中，外筒的上端和下端均设有敞口；圆形顶盖封盖于外筒的上端敞口，且圆形顶盖的中央贯通开设有半圆形通孔；圆形底盖封盖于外筒的下端敞口，且圆形底盖的上表面中央开设有矩形卡槽；轴向陀螺仪安装固定于外筒的内腔；轴承的数目为两个；内筒的上端设有敞口、下端设有端壁。本发明适用于航海与航空领域。

公开(公告)号：CN106500551A

公开(公告)日：2017-03-15

申请号：CN201611179414.0

申请日：2016-12-19

Applicant: 中北大学

Inventor： 秦丽 ,  张樨 ,  李杰 ,  张晓明 ,  申冲 ,  兰洋 ,  刘一鸣 ,  李文豪

IPC: F42B35/00

CPC classification number: F42B35/00

Abstract: 本发明涉及主动半捷联惯性测量系统，具体是一种主动半捷联惯性测量系统转子振动噪声分析抑制方法。本发明解决了主动半捷联惯性测量系统因转子振动噪声导致测量精度降低的问题。一种主动半捷联惯性测量系统转子振动噪声分析抑制方法，该方法是采用如下步骤实现的：步骤S1：分别采集到系统的Y轴加速度计输出的比力数据、Z轴加速度计输出的比力数据、光电编码器输出的相对转角数据；步骤S2：对光电编码器输出的相对转角数据进行微分；步骤S3：对电机转速数据进行分段；步骤S4：对比力数据进行分段；步骤S5：对各个比力数据片段进行低通滤波；步骤S6：对各个比力数据片段进行拼接。本发明适用于主动半捷联惯性测量系统。

公开(公告)号：CN103575926B

公开(公告)日：2016-03-30

申请号：CN201310594101.1

申请日：2013-11-21

Applicant: 中北大学

Inventor： 李杰 ,  秦丽 ,  范建英 ,  刘俊 ,  张晓明 ,  唐军 ,  郭涛 ,  杨卫 ,  石云波 ,  鲍爱达 ,  张松 ,  范成叶 ,  景增增

IPC: G01P3/66

Abstract: 本发明涉及弹丸的炮口初始速度测量技术，具体是一种适用于高过载弹用微惯导系统的炮口初速实时测量方法。本发明解决了现有弹丸炮口初始速度测量技术自主性差、可靠性差、以及适用范围受限的问题。适用于高过载弹用微惯导系统的炮口初速实时测量方法，该方法是采用如下步骤实现的：a.在炮口制退器的内腔前部和内腔后部各安装一组线圈；然后分别向两个线圈通电，使得两个线圈各产生一个感应磁场；b.建立弹丸直角坐标系O-XbYb；c.在弹丸的内部分别安装单轴磁阻传感器和电子线路；d.当弹丸发射时，单轴磁阻传感器依次测出两个感应磁场的变化；e.计算得出弹丸的炮口初始速度。本发明适用于高过载弹用微惯导系统。

公开(公告)号：CN103089243B

公开(公告)日：2015-06-03

申请号：CN201310024666.6

申请日：2013-01-23

Applicant: 中北大学

Inventor： 张晓明 ,  马宗敏 ,  张彦军 ,  刘俊 ,  李杰 ,  石云波 ,  唐军 ,  郭涛 ,  鲍爱达 ,  王宇 ,  龙达峰 ,  陈国彬 ,  白渚铨 ,  赵鑫炉

IPC: E21B47/022

Abstract: 本发明涉及钻井方位角测量技术，具体是一种磁性套管中钻井方位角的测量方法。本发明解决了现有钻井方位角测量技术应用范围有限、以及对外部环境适应性差的问题。一种磁性套管中钻井方位角的测量方法，该方法是采用如下步骤实现的：1）将磁测斜仪安装于磁性套管中，并将磁性套管安装于钻井中；所述磁测斜仪包括三轴加速度计和三轴磁传感器；2）由三轴加速度计对磁性套管自身的重力加速度进行测量并输出；3）由三轴磁传感器对磁性套管内部的磁场进行测量并输出，计算得到钻井的方位角。本发明适用于石油、煤炭、地质勘探、采矿以及桥梁、地铁等工程中的钻井方位角测量。